صمامات نظام الرفع الغازي ( الجزء الأول)

​

^ مقدمة ^ :

& تستخدم في الوقت الحاضر صمامات الرفع الغازي في التكنولوجيا الحديثة للإنتاج من الآبار بطريقة الرفع الغازي، ومن المعلوم أن التكنولوجيا المعاصرة للإنتاج من الآبار بطريقة الرفع الغازي مرتبطة ارتباطا وثيقة باستخدام الصمامات العميقة التي يتم بواسطتها الاتصال أو عدم الاتصال بين الفراغ الحلقي وداخل مواسير الإنتاج، أيضا يتم بواسطتها تنظيم دخول الغاز إلى مواسير الإنتاج أو عدم دخوله، هذا وتشتمل نماذج هذه الصمامات على ثلاثة نماذج رئيسية هي التالية:

1- صمامات بداية التشغيل : وتستخدم من أجل إطلاق البئر أو بداية تشغيلها بطريقة الرفع الغازي ويمكن أن تستخدم أيضا خلال عمليات تحسين الآبار.

2- صمامات العمل أو التشغيل: وتستخدم خلال العمل المستمر أو المتواصل والدوري للأبار المنتجة بالرفع الغازي، كما تستخدم من أجل الحصول على نظام عمل مثالي لهذه الآبار عند تغير الظروف في البئر وذلك عن طريق التغيير التدريجي لمكان دخول الغاز في مواسير الإنتاج. يتم دخول الغاز في أثناء الإنتاج المتقطع أو الدوري في مواسير الإنتاج من خلال أو عبر هذه الصمامات. في اللحظة التي عندها يتجمع فوق الصمام عمود من السائل ذو ارتفاع معين تمنع هذه الصمامات تدفق الغاز وذلك بعد إزاحة السائل من مواسير الإنتاج إلى السطح.

3- الصمامات النهائية أو صمامات نهاية العمل أو نهاية التشغيل: يستخدم هذا النوع من الصمامات من أجل المحافظة على مستوى السائل في الفراغ الحلقي أخفض من الصمام المسافة ما، وهذا ما يساعد على دخول متوازن ومنظم للغاز عبر الصمام في مواسير الإنتاج ويمنع الاهتزازات أو التذبذبات، وتركب هذه الصمامات قريبة من نهاية مواسير الإنتاج.

تصنع صمامات الرفع الغازي وفق تصاميم متعددة، تستخدم النوابض والحجر السيلفونية المرنة كعنصر مرن في الصمامات، تحتوي الحجر السيلفونية على غاز الأزوت المضغوط حتى ضغط معين عندها يسمى الصمام بالصمام السيلفوني، أما في الحالة الأولى فيدعى الصمام بالصمام النابضي، كما أنه توجد هناك صمامات مركبة تضم النوعين السابقين والتي يستخدم فيها النابض المرن والحجرة السيلفونية الحاوية على غاز الآزوت المضغوط.

كما يمكن أن تصنف صمامات الرفع الغازي وفقا لمبدأ عملها فهي على الأغلب تفاضلية أي أنها تفتح وتغلق بالعلاقة مع هبوط الضغط أو تغير الضغط في الفراغ الحلقي ومواسير الإنتاج عند مستوى الصمام.&

**الصمام التفاضلي النابضي**:

&  يعتبر هذا النموذج أحد نماذج صمامات الرفع الغازي ويستند مبدأ عمله إلى تغيرات الضغط في الفراغ الحلقي وضمن مواسير الإنتاج والشكل التالي يوضح أقسام هذا الصمام وآلية فتحه وإغلاقه.&

الشكل يوضح الصمام التفاضلي النابضي و آلية عمله 

تتم آلية عمل الصمام التفاضلي النابضي كما هو موضح بالشكل السابق على الشكل التالي:

& يمر الغاز من خلال أو عبر ثقوب دخول الغاز ومن خلال الفالة الأساسية العليا إلى داخل مواسير الإنتاج ويؤدي إلى تشكيل مزيج (سائل - غاز) ضمن مواسير الإنتاج، بالنتيجة فإن الضغط ضمن مواسير الإنتاج ينخفض بينما الضغط في الفراغ الحلقي يبقى ثابتة ومساويا لضغط الغاز المحقون (Pk). في هذه الإثناء تظهر قوة تسعى للتغلب على قوة توتر النابض (Fs) وتحاول هذه القوة إغلاق الصمام، فإذا كان : (كما هو واضح من الشكل السابق )

F2 : مساحة المقطع العرضي للفالة المساعدة السفلى

Pt : الضغط داخل الصمام

Pk : الضغط المؤثر في الصمام السفلي

و بالتالي فإن شرط إغلاق الصمام سيكوم كما يلي :

حيث أن :

: هو فرق الضغط اللازم لإغلاق الصمام ويعطى وفق العلاقة التالية :

​